MSC 35Q92中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/35Q92 2024-04-15T15:10:58.286558Z Werkzeug公司 Keller-Segel型抛物型方程组的尖锐适定性和爆破结果 https://zbmath.org/1530.35033 2024-04-15T15:10:58.286558Z “彼得·比勒” https://zbmath.org/authors/?q=ai:biler.piotr “亚历山大·鲍里切夫” https://zbmath.org/authors/?q=ai:boritchev.alexandre “劳伦佐·白兰度” https://zbmath.org/authors/?q=ai:brandolese.lorenzo 小结:我们研究了对通常的双抛物线Keller-Segel系统的非线性稍作修改后得到的两个玩具模型。对于这些玩具模型,都由两个抛物线方程组组成,我们建立了对于在适当意义上小于(τ/(lnτ)^3)的数据,其中(τ)是化学吸引剂方程中的扩散参数,我们获得了全局解。此外,对于一类大于\(\tau\)的数据,我们用两种不同的方法在整个空间和有界域中获得了有限时间爆破。因此,我们的分析表明,对于解的全局存在性,我们对初始数据的大小条件是尖锐的,对于较大的(τ),最大可达对数因子。这些结果表明,与第一个方程中的扩散强度相比,更大的扩散系数(τ)更容易获得全局实时解,类似于已知的较弱的非线性交叉扩散项。 一类奇异响应前趋模型的全局有界性和渐近性 https://zbmath.org/1530.35054 2024-04-15T15:10:58.286558Z “吕文斌” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lyu.wenbin “王志安” https://zbmath.org/authors/?q=ai:王志安 (无摘要) 小方差下无穷小模型的Cauchy问题 https://zbmath.org/1530.35057 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Patout,Florian” https://zbmath.org/authors/?q=ai:patout.florian 摘要:我们研究了与具有有性繁殖模式的数量遗传学模型相关的柯西问题解的渐近行为。它结合了依赖于trait的死亡率和一个非线性积分复制算子,\textit{无穷小模型}。一个参数描述了后代和平均亲本性状之间的标准偏差。我们证明,在对死亡率(m)进行温和假设的情况下,当偏差较小时,解在时间上一致地保持接近具有小方差的高斯分布。此外,我们准确地描述了种群平均性状的动态。我们的研究扩展了先前关于模型平稳解的存在性和唯一性的结果。它依赖于微扰分析技术,并对高斯轮廓的校正进行了清晰的描述。 模拟溶瘤病毒治疗的三维触觉交叉扩散系统的渐近行为 https://zbmath.org/1530.35126 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王义夫” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.yifu “徐,池” https://zbmath.org/authors/?q=ai:xu.chi 论文考虑了这个问题\开始{align*}\开始{cases}u_t=\Delta u-\nabla\cdot(u\nabla v)+\mu u(1-u)-uz\\v_t=-(u+w)v\\w_t=\Delta w-\nabla\cdot(w\nabla v)-w+uz\\z_t=D_z\增量z-z-uz+\βw,\结束{案例}\结束{align*}对于PDE,在光滑的有界域(Omega\subset\mathbb R^3)中用初始边界条件和无流边界条件进行补充。这种系统出现在溶瘤病毒治疗中。更具体地说,(u)、(v)、(w)和(z)分别表示未感染癌细胞、细胞外基质、感染癌细胞和溶瘤病毒的(密度)。与几个先例相反,正在考虑的论文也解释了受感染细胞的触觉运动,即系统中包括术语“-\nabla\cdot(w\nabla v)”。(然而,正如文献中经常做的那样,作者忽略了细胞外基质的重塑术语(+mu_v(1-v)),该术语最初出现在[\textit{T.Alzahrani}et al.,Math.Biosci.310,76-95(2019;Zbl 1425.92103)]中介绍的模型中。)主要结果表明,如果初始数据和(β)适当小(尽管后者可能大于(1)),则存在收敛于齐次平衡((1,0,0,O))的全局经典解。证明的一个关键思想是考虑最大区间\(0,T),其中\(z(\cdot,T)\|_{L^\infty(\Omega)}\le\sqrt{\varepsilon}\mathrm{e}^{-\delta T}\)(用于适当选择\(\varepsilon\)和\(\delta \))。通过在(0,T)中的工作,作者可以很好地将合作抛物线系统的比较原理应用于(u)和(w)的某些变换量,这是向显示(T=T_{max})if(T_{max{<infty)迈出的关键一步。审查人:Mario Fuest(汉诺威) 耦合二维不可压Navier-Stokes方程的动力学Cucker-Smale模型整体强解的存在性 https://zbmath.org/1530.35221 2024-04-15T15:10:58.286558Z “金,春音” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jin.chunyin 摘要:本文研究二维空间中动力学Cucker-Smale模型与不可压缩Navier-Stokes方程耦合的Cauchy问题整体时间强解的存在性。通过引入加权Sobolev空间,并利用线性非平稳Stokes方程的最大正则性估计,我们对耦合模型的全局实时强解的存在性进行了完整的分析,没有对初始数据进行任何小假设。 奇异吸引核的平均场极限和定量估计 https://zbmath.org/1530.35321 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Bresch,Didier” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bresch.didier “Jabin,Pierre-Emmanuel” https://zbmath.org/authors/?q=ai:jabin.pierre-艾曼纽尔 “王振福” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.jenfu 摘要:我们证明了粒子间具有奇异吸引相互作用的多粒子系统的平均场极限和定量估计。作为一个重要的例子,首次获得了最优亚临界状态下Patlak-Keller-Segel模型的完全严格推导(带有定量估计)。为了回答这个长期存在的问题,我们利用一种新的调制自由能,证明了一些精确的大偏差估计,这些估计编码了扩散和吸引之间的竞争。结合Séminaire Laurent Schwartz会议记录中已经处理过的排斥核的范围,我们提供了作者在[C.R.,Math.,Acad.Sci.Paris 357,No.9,708--720(2019;Zbl 1428.35617)]中宣布的结果的完整证明。 粘性非局部肿瘤生长模型的最优分布式控制 https://zbmath.org/1530.35322 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Fornoni,Matteo” https://zbmath.org/authors/?q=ai:fornoni.matteo 摘要:在本文中,我们解决了一个非局部相场模型的最优分布式控制问题,该模型描述了营养物质存在下肿瘤细胞的演化。该模型将相参数的非局部粘性Cahn-Hilliard方程与营养物质的反应扩散方程耦合。最优控制问题的目标是找到一种治疗方法,在系统中以放射治疗和化疗的形式编码为源项,这可能导致相位变量朝着期望的最终目标进化。首先,我们证明了非线性偏微分方程组的强适定性。特别是,由于存在粘性调节,我们还可以考虑奇异型双阱势和与趋化效应相关的交叉扩散项。此外,反应项的特殊结构允许我们证明这类系统的新正则性结果。然后,转向最优控制问题,我们证明了最优治疗的存在性,并通过研究控制状态算子及其伴随系统的Fréchet可微性,得到了一阶必要的最优性条件。 描述细菌菌落的广义Chavy-Waddy-Kolokolnikov模型的性质 https://zbmath.org/1530.35323 2024-04-15T15:10:58.286558Z “尼古拉·库德里亚肖夫(Nikolay A.Kudryashov)” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kudryashov.nikolai-一个 “库图科夫(Aleksandr A.Kutukov)” https://zbmath.org/authors/?q=ai:kutukov.aleksandr-一个 “拉夫罗娃,索菲亚·F。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lavrova.sofia网址-(f) 小结:考虑了描述细菌菌落的Chavy-Waddy-Kolokolnikov分散模型。该数学模型由四阶非线性偏微分方程描述。该方程未通过Painlevé检验,且柯西问题无法通过逆散射变换求解。研究了Chavy-Waddy-Kolokolnikov模型的一些新性质。在考虑色散系数的情况下,找到了该方程在行波变量中的解析解。结果表明,与没有分散的模型不同,细菌群可以移动,这使得我们可以将分散视为对细菌群的某种控制。通过数值模拟,我们还证明了细菌的初始浓度随时间以随机分布的形式转变为周期波,然后在不考虑色散的情况下转变为稳定孤立波。 主要Floquet丛和快速扩散群落的动态 https://zbmath.org/1530.35324 2024-04-15T15:10:58.286558Z “林建阳” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lam.king-杨 “娄,袁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:lou.yuan 小结:对于(Ngeq2),我们考虑在具有承载能力(m(x,t))的环境中,生态上相同且扩散速率不同的(N)竞争物种系统。对于随空间和时间变化的泛型类(m(x,t)),我们证明了存在一个独立于(N)的正数(D_*),因此如果(D_i\geqD_*。在环境是时间常数或时间周期的情况下,我们的结果为{J.Dockery}等人[J.Math.Biol.37,No.1,61-83(1998;Zbl 0921.92021)]的猜想提供了肯定的进一步证据。主要工具是线性抛物方程的主Floquet丛理论。 由PDE系统建模的肿瘤生长控制,最优条件的数值分析 https://zbmath.org/1530.35325 2024-04-15T15:10:58.286558Z “安德烈·诺瓦科夫斯基” https://zbmath.org/authors/?q=ai:nowakowski.andrzej “阿妮塔·克劳茨克” https://zbmath.org/authors/?q=ai:krawczyk.anita (无摘要) 具有延迟非线性发病率的向量传播疾病模型的稳定性 https://zbmath.org/1530.35326 2024-04-15T15:10:58.286558Z “阿里·特拉奥雷” https://zbmath.org/authors/?q=ai:traore.ali 摘要:研究了一个具有时滞和一般关联函数的空间扩散的向量传播疾病模型。我们导出了系统显示阈值行为的条件。通过线性化方法和构造适当的Lyapunov泛函,分析了无病平衡点和地方病平衡点的稳定性。结果表明,给定的条件至少由两种常见形式的关联函数满足。 具有分布时滞的扩散SEIVS流行病模型的全局动力学和行波 https://zbmath.org/1530.35327 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王连文” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.lianwen.1 “王兴宇” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.xingyu “刘志军” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liu.zhijun.1 “王,亚丁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.yating 小结:这项贡献开发了一个延迟扩散SEIVS流行病模型,用于预测和量化一些具有长期潜伏期的缓慢进展疾病的传播动力学,该模型由反应扩散积分微分方程控制,考虑潜伏期和免疫力下降的分布延迟、空间流动性、,疫苗接种策略,临时免疫考虑。无病平衡点和地方病平衡点全局渐近稳定的充要条件不仅由基本繁殖数决定,而且,连接两个平衡点的行波解的存在与否完全取决于最小波速和基本再现数。应用指数分布的目标模型拟合中国肺结核病例数据,预测其传播趋势,为我们更好地了解一些干预措施的有效性提供了依据。此外,我们的分析结果在数值上得到了证实,可以表征肺结核的时空演变。 具有多传播路径、空间扩散和不完全免疫的霍乱模型的全局稳定性和渐近性质分析 https://zbmath.org/1530.35328 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王生福” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.shengfu 聂林飞 https://zbmath.org/authors/?q=ai:nie.linfei 摘要:本文提出了一种新的反应扩散模型,以考虑空间异质性、水平和环境传播、不完全免疫和暴露个体对霍乱传播和控制的影响。首先,研究了该模型解的存在性、有界性和全局吸引子的存在性。基本复制编号\(\mathcal{R} _0(0)\)对模型进行了进一步定义,并基于(mathcal)建立了模型全局动力学的阈值结果{R} _0(0)\). 特别地,我们分析了当扩散率在易感人群和暴露人群中较小或较大时稳态的渐近行为。在数值模拟的帮助下,我们发现易感个体的传播不会改变疾病在不同地区传播期间的空间分布和当地疫情风险水平,而接触人群的传播对感染人群的空间分布有重要影响。 具有非线性双简并扩散的三维趋化系统的全局有界解 https://zbmath.org/1530.35329 2024-04-15T15:10:58.286558Z “周,新丹” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhou.xindan “李中平” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.zhongping 摘要:本文考虑了具有非线性双简并扩散的趋化-斯托克斯系统\[\开始{cases}n_t+u\cdot\nabla n=\nabla\cdot(|\nabla-n^m|^{p-2}\nabla-n^m)-\chi\nabla/cdot(n\nabla-c),\quad&x\in\Omega,\,t>0\\c_t+u\cdot\nabla c=\Delta c-cn,\quad&x\in\Omega,\,t>0\\u_t+\nabla P=\Delta u+n\nabla\Phi,\quad&x\in\Omega,\,t>0\\\nabla\cdot u=0,\quad&x\in\Omega,\,t>0\结束{cases}\]在具有零通量边界条件和无滑移边界条件的有界域\(\Omega\subet\mathbb{R}^3\)中。本文证明了每当(m>1)和(p\geq2)都存在全局有界弱解。它删除了限制(8mp-8m+3p>15)并改进了\textit{Q.Lin}的结果[J.Math.Anal.Appl.506,No.1,Article ID 125545,32 p.(2022;Zbl 1475.35054)]。 扩散场模型的有限体积格式:长时间行为研究 https://zbmath.org/1530.65101 2024-04-15T15:10:58.286558Z “阿尔法罗,马蒂厄” https://zbmath.org/authors/?q=ai:alfaro.matthieu “Chainais-Hillairet,Claire” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chainais-希尔莱特.克莱尔 本文致力于研究扩散场模型的隐式两点通量有限体积格式。该模型由[\textit{H.Berestycki}et al.,J.Math.Biol.66,No.4-5,743-766(2013;Zbl 1270.35264)]引入,是一个通过交换边界条件耦合在不同维度域(场为2D,路为1D)上的扩散PDE集系统。所提出的数值方法包含一个平方线性系统,证明了该系统解的存在性、唯一性和非负性。主要结果是严格证明了数值解随着时间趋于无穷大而指数衰减到稳态。它是由一种需要合适的离散Poincaré-Wirtier不等式的熵耗散方法建立的。整个系列见[Zbl 1529.65004]。审核人:Marianne Bessemoulin-Chatard(南特) 带有附加自扩散和交叉扩散项和逻辑源的Keller-Segel模型的有限元近似 https://zbmath.org/1530.65120 2024-04-15T15:10:58.286558Z “哈桑,萨塔尔·M。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hasan.satar(中文)-米 “阿基尔·哈法什” https://zbmath.org/authors/?q=ai:harfash.akil-贾西姆 小结:考虑了Keller-Segel模型的完全有限元近似,包括自扩散和交叉扩散项以及逻辑源。证明了Keller-Segel模型的完全有限元近似的存在性、解的稳定性界和近似解的收敛性。结果证明了非线性Keller-Segel模型在(mathbb{R}^d),(d\leq3)中解的存在性。此外,还介绍了求解所得到的非线性离散系统的迭代方法。最后给出了一些数值结果。 心脏双畴模型虚拟元离散的收敛性分析 https://zbmath.org/1530.65166 2024-04-15T15:10:58.286558Z “恩,Ngoc Mai Monica” https://zbmath.org/authors/?q=ai:monica-huynh.noc-mai公司 小结:我们在这里提出了心脏Bidomain模型虚拟元素离散化的收敛性分析,该模型是一个退化的抛物反应扩散方程组,用于模拟电信号在心脏组织中的传播。虚拟元方法是一种新的数值技术,它通过考虑多边形计算网格来推广有限元,从而在逼近复杂计算域时具有更大的灵活性和准确性。这在建模例如受损心脏组织或结构异质性时可能是一个优势。之前的一项类似研究在[\textit{V.Anaya}等人,IMA J.Numer.Anal.40,No.2,1544--1576(2020;Zbl 1466.65116)]中进行,其中传播是通过标量非局部FitzHugh-Nagumo反应扩散模型建模的。在目前的工作中,我们将此分析扩展到全半离散Bidomain系统,提供了广泛的数值测试,在几个结构化和非结构化网格上验证了理论结果。 具有趋化性集体运动的微观、动力学和流体动力学混合模型:数值研究 https://zbmath.org/1530.92006 2024-04-15T15:10:58.286558Z “曼奇,玛尔塔” https://zbmath.org/authors/?q=ai:menci.marta “娜塔里尼,罗伯托” https://zbmath.org/authors/?q=ai:natalini.roberto “保罗,蒂埃里” https://zbmath.org/authors/?q=ai:paul.thierry 摘要:最近引入了一类通用的混合模型,集合了多尺度描述的优点。就生物学应用而言,这种特殊的耦合结构适合于细胞间和趋化刺激引起的细胞集体迁移和模式形成现象。在这种情况下,细胞被建模为离散实体,其动力学由ODE给出,而影响运动的化学信号被视为求解扩散方程的连续信号。从分析的角度来看,最近证明了这类模型对通过Vlasov型方程与化学吸引方程耦合而得到的系统的Wasserstein距离具有平均场极限。此外,还为这些模型导出了一个无压非局部Euler型系统,与单动力初始数据的Vlasov系统严格等价。对于应用,单动力学假设非常强大,远不是真正的实验设置。本文的目的是介绍一种在不同尺度下混合耦合结构的数值方法,研究一般初始数据的情况。将介绍几个场景,旨在探索不同术语在整体动态中的作用。最后,利用一个附加的压力项推广了无压非局部欧拉型系统。 多代图灵模型在杂交种{Mimulus}中再现了越轨花瓣斑表型 https://zbmath.org/1530.92019 2024-04-15T15:10:58.286558Z “艾米莉·西蒙斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:simmons.emily-s-克 “Cooley,Arielle M.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:cooley.arielle-米 “Puzey,约书亚·R。” https://zbmath.org/authors/?q=ai:puzey.joshua-第页 “Conradi Smith,Gregory D.” https://zbmath.org/authors/?q=ai:conradi-史密斯·格雷戈里·杜格拉斯 摘要:表型新颖性的起源是遗传学和进化的一个长期问题。迄今为止,很少有生物模式形成的研究专门涉及遗传和表型新颖性的多代方面。对于受许多分离等位基因影响的数量性状,子代表型通常介于亲本值之间。在其他情况下,后代的表型可能违反父母的价值观。例如,在模式生物中,具有纯色花瓣的双亲后代表现出新颖的斑点花瓣表型。这些模式由具有少量位点的激活剂-抑制剂基因调控网络控制。在这里,我们开发并分析了一个杂交和模式形成模型,该模型解释了由纯合子或杂合子等位基因组成的二倍体基因调控网络的遗传。我们发现,由此产生的多代图灵型模式形成模型可以重现与在\textit{Mimulus}中观察到的相似的海侵花瓣表型。该模型揭示了非模式化父母表型如何产生表型越轨、模式化后代,有助于发展经验性可测试假设。 具有信号依赖敏感性和逻辑源的两种群趋化系统的全局存在性 https://zbmath.org/1530.92022 2024-04-15T15:10:58.286558Z “舒,阿修” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shu.axiu 小结:在这项工作中,我们考虑了在光滑边界的有界区域中具有奇异灵敏度和信号产生的趋化系统。我们提出了一个抛物线-抛物线-椭圆系统,该系统允许一个全局有界的经典解。我们的结果推广并改进了文献中的一些著名结果。 含两种化学物质的两种群趋化系统的全局可解性和渐近行为 https://zbmath.org/1530.92024 2024-04-15T15:10:58.286558Z “杨红英” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yang.hongying “涂,新余” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tu.xinyu “杨,李” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yang.li。7 (无摘要) 空间神经元动力学的数学建模与分析:树突整合及超越 https://zbmath.org/1530.92027 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李,宋婷” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.songting “大卫·W·麦克劳林” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mclaughlin.david-w个 “周,道格拉斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhou.douglas 摘要:神经元通过整合从树突接收到的时空兴奋性(E)和抑制性(I)突触输入进行计算。树突状细胞整合的研究对于理解神经元信息处理至关重要。然而,树突整合的定量规则及其数学模型仍有待充分阐明。本文通过理论和计算方法研究了神经元-树突状细胞的整合。基于被动电缆理论,引入了一种基于PDE的空间分支树状结构电缆神经元模型来描述神经元阈下膜电位动力学,并推导了基于电导的突触输入响应的解析解。利用解析解,确定了一个双线性树突整合规则,它表征了从树突接收多个时空突触输入时体细胞膜电位的变化。此外,基于PDE的电缆神经元模型被简化为基于ODE的点神经元模型,并继承了双线性树突状积分的特点,从而提供了一个包含某些重要树突状函数的神经元模拟的有效计算框架。通过在真实神经元模拟中的数值验证,上述结果进一步扩展到活动树突。我们的工作为空间神经元动力学的研究提供了一个全面、系统的理论和计算框架。{\copyright}2021作者。\textit{纯数学和应用数学通讯}由威利期刊有限责任公司出版。 IL-27与抗PD-1结合可以抗癌或促癌 https://zbmath.org/1530.92091 2024-04-15T15:10:58.286558Z “廖康玲” https://zbmath.org/authors/?q=ai:liao.kang-林 “白,雪峰” https://zbmath.org/authors/?q=ai:bai.xue-风 “弗里德曼,阿夫纳” https://zbmath.org/authors/?q=ai:friedman.avner 摘要:已知白细胞介素-27(IL-27)在免疫学中起相反的作用。本论文特别考虑了IL-27与免疫检查点抑制剂抗PD-1结合在癌症免疫治疗中的作用。我们首先通过偏微分方程系统建立了这种联合治疗的数学模型,并与注射黑色素瘤细胞的小鼠的实验结果相一致。然后,我们用可变剂量(F)的IL-27注射和可变剂量(g)的抗PD-1来模拟肿瘤体积。我们表明,在(g)的“小”值的某个范围内,随着(f)的增加,肿瘤体积随着(f<f_c(g))的增加而减小,并且在(f>f_c。这表明IL-27可以同时抗癌和促癌,这取决于抗PD-1和IL-27的范围。 红细胞纳米层作为狭窄动脉药物载体的研究 https://zbmath.org/1530.92098 2024-04-15T15:10:58.286558Z “巴维尼·普拉萨德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:prasad.bhawini 小结:本文讨论了细胞治疗中的一个新想法,即纳米颗粒(NP)吸附在红细胞(RBC)上。红细胞是吸附在红细胞膜上的NP或纳米药物的药物载体。为了进行检测,Fe(_3)O(_4)NP被吸附在红细胞上,统称为NP-RBC复合物。红细胞是一种天然的血管载体,具有较高的输血率和生物相容性。这项数学研究为尝试通过作为纳米药物载体的红细胞向动脉狭窄部位输送纳米药物提供了基础。建立了考虑NP-RBC复合物温度和速度的狭窄动脉和导管的数学模型。将涂有NP-RBC复合物的导管插入狭窄动脉的管腔。这个数学问题是用伯恩斯坦多项式进行数值求解的。通过MATLAB绘制的图形讨论了其物理特性。研究了血液中NP-RBC复合物的体积分数、半径和纳米层厚度等参数对红细胞的影响。一个值得注意的结果表明,最佳厚度约为50-40nm的纳米层适合于此目的。因此,这是一次尝试,旨在研究吸附在红细胞表面的纳米颗粒的传递,以开发具有高精度和高效率的纳米医学新策略。 有限疫苗供应下新发传染病的最佳接种年龄 https://zbmath.org/1530.92119 2024-04-15T15:10:58.286558Z “哎,明霞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ai.mingxia “王文迪” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.wendi 摘要:合理配置有限的疫苗资源是预防和控制新发传染病的关键问题之一。提出了一个疫苗资源有限的年龄结构传染病模型,以探索最佳接种年龄。计算了该流行病的有效繁殖数R_e。结果表明,在无病稳态是全局稳定的意义上,繁殖数是根除疾病的阈值,如果(R_e<1),存在唯一的地方病平衡点。有效繁殖数被用作最小化疾病传播风险的目标。利用中国武汉早期传播的疫情数据和武汉的人口统计数据,我们制定了向年龄组分发疫苗的策略,以实现最佳的疫苗接种效果。这些分析有助于新发传染病疫苗接种计划的设计。 一类年龄相关SIR模型的状态反馈控制律设计 https://zbmath.org/1530.92130 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Sonveaux,Candy” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sonveaux.candy “约瑟夫·温金” https://zbmath.org/authors/?q=ai:winkin.joseph-j个 小结:考虑了一个年龄相关的SIR模型,目的是制定一项国家反馈疫苗接种法,以根除疾病。利用线性化稳定性原理对系统进行了动力学分析,结果表明,如果基本再生数大于1,则无病平衡是不稳定的。这一结果证明了制定疫苗接种法的合理性。使用了两种方法。第一种是基于部分积分微分方程(PIDE)模型根据年龄的离散化。在这种情况下,使用Isidori理论发现了线性化反馈律。建立了保证稳定性和积极性的条件。第二种方法产生了为PIDE模型开发的线性化反馈律。这个定律是从ODE情况下得到的定律推导出来的。利用半群理论,得到了稳定性条件。最后,通过数值模拟来加强理论论证。 共进化物种进化时间尺度的分离 https://zbmath.org/1530.92146 2024-04-15T15:10:58.286558Z “莉迪亚·白金汉姆” https://zbmath.org/authors/?q=ai:buckingham.lydia-j个 “阿什比,本” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ashby.ben 摘要:许多共同进化过程,包括宿主-寄主和宿主-共生体的相互作用,都涉及一个物种或性状,其进化速度比另一个快得多。共同进化轨迹是否收敛取决于两个物种进化变化的相对速率,因此当前的自适应动力学方法通常通过考虑任意(通常是可比较的)来确定收敛稳定性进化变化率或其他依赖于收敛稳定性的必要或充分条件。我们提出了一种确定收敛稳定性的方法,即一个物种的进化速度比另一个物种快得多。这需要对时间尺度进行第二次分离,即假设进化速度较快的物种将在进化速度较慢的物种出现新突变之前达到其进化平衡(如果存在)。这种方法可能是许多共同进化物种的合理近似,它为收敛稳定性提供了简单的条件,并且比共同进化模型的传统分析计算成本更低,因为它将特征空间从二维平面缩减为一维流形。在本文中,我们介绍了这种新的时间尺度分离的理论基础,并提供了如何使用它来确定模型的共同进化结果的示例。 年龄结构、复制因子方程和囚犯困境 https://zbmath.org/1530.92153 2024-04-15T15:10:58.286558Z “约翰,索娜” https://zbmath.org/authors/?q=ai:john.sona “穆勒,约翰内斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:muller.johannes-c|muller.johannes|muller.johannes.2 摘要:我们研究了受弱频率依赖选择影响的年龄结构种群的进化动力学。事实证明,弱选择以一种不平凡的方式受到生活史特征的影响。根据不同时间尺度的出现,我们解开了动力学的纠缠。这些时间尺度似乎在弱选择和生命史特征的相互作用中形成了一个普遍结构,使我们能够将无限维模型简化为一维修正的复制因子方程。然后使用修改后的复制因子方程通过自适应动力学研究合作(囚犯困境)。我们确定了年龄结构能够促进合作的条件。最后,我们讨论了我们的发现的相关性。 具有趋同性的广义一维交叉扩散系统的非恒定稳态和模式形成 https://zbmath.org/1530.92181 2024-04-15T15:10:58.286558Z “罗,德谟” https://zbmath.org/authors/?q=ai:luo.demou “王,齐鲁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.qiru “陈,李” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.li.9|chen.li.47|陈.li.44|陈.li.43|陈.li.14|陈.li.1|chen.li.62|陈.li.45|陈.li.19|陈.le.5|陈.ll.20|陈.lin.16|陈.lic|陈.lie.6|chen.li.10 概述:交叉扩散效应和战术互动是捕食者优先远离最高密度捕食者的过程,反之亦然。众所周知,这些影响在生态学和生物学中发挥了重要作用,这对维持物种多样性也至关重要。为了模拟系统的稳定性并说明其空间分布,我们考虑了一个一维具有前驱性和一般函数响应的广义交叉扩散模型的正非恒定稳态。通过应用线性稳定性理论,我们分析了内部平衡的稳定性,并表明即使在许多模型中出现负交叉扩散率的情况下,相应的交叉扩散模型也有机会实现其稳定性。同时,除了交叉扩散效应外,如果策略交互系数为负,策略交互也会破坏捕食者-食饵系统的同质性。否则,趋同性效应可以稳定同质性。{{\copyright}2023作者。\textit{威利期刊有限责任公司出版的《应用数学研究》} 具有捕食者处理和搜索的捕食模型解的全局有界性和稳定性 https://zbmath.org/1530.92190 2024-04-15T15:10:58.286558Z “任国强” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ren.guoqiang “石,玉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shi.yu 摘要:本文证明了具有处理和搜索捕食者的捕食模型在光滑边界的二维有界区域中解的全局有界性和稳定性。首先,推导了类熵方程和有界准则,证明了该系统具有唯一的一致有界全局经典解。此外,我们证明了当捕食者较弱时,仅捕食稳态是全局渐近稳定的。本文导出了稳态解的收敛速度。 具有扩散的半线性种群动力学系统的近似能控性 https://zbmath.org/1530.92194 2024-04-15T15:10:58.286558Z “辛格,阿吉特” https://zbmath.org/authors/?q=ai:singh.ajeet(中文) “Shukla,Anurag” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shukla.anurag网址 (无摘要) 营养浮游植物毒性模型的动力学研究:扩散和时滞效应 https://zbmath.org/1530.92195 2024-04-15T15:10:58.286558Z “拉维坎·辛格” https://zbmath.org/authors/?q=ai:singh.ravikant “库马尔·蒂瓦里,萨蒂什” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tiwari.satish-库马尔 “Ojha,Archana” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ojha.archana “Kumar Thakur,Nilesh” https://zbmath.org/authors/?q=ai:thakur.nilesh-库马尔 (无摘要) 具有体液免疫的宿主病毒非局部扩散模型的动力学 https://zbmath.org/1530.92234 2024-04-15T15:10:58.286558Z “胡,京” https://zbmath.org/authors/?q=ai:hu.jing “安克·迈耶-拜斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:meyer-基本安克 “叶,明” https://zbmath.org/authors/?q=ai:ye.ming “张启敏” https://zbmath.org/authors/?q=ai:zhang.qimin 摘要:本文研究了具有体液免疫的非局部扩散宿主病毒模型解的存在性和渐近行为。该模型同时具有病毒的空间运动和对病毒的体液免疫反应。本文给出了主特征值{H} _0(0))\)它被证明是决定感染动力学的一个临界值。未受感染的平衡对于\(\mathcal)是唯一且稳定的{H} _0(0)\leq 0\)。对于\(\mathcal{H} _0(0)>0\),平衡不稳定,出现感染/不感染B细胞反应平衡。本文还建立了感染平衡的动力学模型,并进行了数值模拟,以验证本文的分析结果。{{\版权所有}2022威利期刊有限责任公司} 斑块环境下具有群体作用传染机制的SIS传染病模型 https://zbmath.org/1530.92243 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李慧聪” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.huicong(中文) “彭,瑞” https://zbmath.org/authors/?q=ai:peng.rui 摘要:本文研究了斑块环境中具有大规模作用传染机制的SIS流行病模型。我们首先根据基本再生产数(mathcal)分析模型的长期动力学{R} _0(0)\),并证明在一定条件下,无病均衡(DFE)是全局吸引的,如果{R} _0(0)地方病平衡(EE)具有全球吸引力,如果{R} _0(0) >1\). 然后我们建立了EE提供的(mathcal)的存在唯一性{R} _0(0)>1),这是通过将平衡问题简化为只涉及感染人群组成部分的问题来实现的。随着易感人群和/或感染人群的运动率变小,我们进一步研究了EE的渐近分布。我们还对具有线性出生/死亡效应的相应模型进行了理论分析。通过将本文所考虑模型的结果与其他密切相关的模型的结果进行比较,我们的结果表明,总人口、个体运动、感染机制和空间异质性的变化都可以在疾病传播动力学中发挥重要作用,这可能有助于揭示预测疾病爆发模式和设计最佳控制策略的实际意义。{{\版权所有}2022威利期刊有限责任公司} 双尺度网络上的Kermack和McKendrick模型及其与Boltzmann方程的联系 https://zbmath.org/1530.92248 2024-04-15T15:10:58.286558Z “卢克豪斯,斯蒂芬” https://zbmath.org/authors/?q=ai:luckhaus.stephan “史蒂文斯,安吉拉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:stevens.angela 摘要:Kermack-McKendrick模型经常被误解为众所周知的模型{SIR-ODE}-系统传染病流行期间易感物质、传染性物质和清除物的动态。但麦肯德里克的方程式要普遍得多。这里我们解释一下--他的系统如何适应小世界-大世界的情况,在这种情况下,小世界有不同的感染机制,--它们如何适应多种不同的病毒竞争,以及--即使是经典的玻尔兹曼方程也可以用麦肯德里克形式来表示。在延迟微分方程的语言中,在所有三个示例中,延迟参数都是多维的。整个系列见[Zbl 1515.01005]。 具有可变传染性和空间异质性的免疫结构SEIRS流行病模型 https://zbmath.org/1530.92270 2024-04-15T15:10:58.286558Z “斯卡卡斯,弗拉达斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:skakauskas.vladas “Ambrazevičius,阿尔吉尔达斯” https://zbmath.org/authors/?q=ai:abrazevicius.algirdas(中文) 摘要:提出了一个通过具有空间异质性的无性繁殖种群传播年龄依赖性传染病的数学模型,假设一些个体通过临时免疫恢复疾病,另一部分通过永久免疫恢复,最后一部分无免疫恢复。人口变化,如自然原因导致的出生和死亡,以及个人的时间年龄,都没有考虑在内。该模型基于一个偏积分-微分方程系统,其中包括一个微分方程,用于描述暂时免疫恢复的个体的进化。证明了全局定义解的存在唯一性,并研究了其长期行为。 带有抗逆转录治疗和暴露前预防治疗的空间扩散HIV/AIDS模型的动力学和最优控制 https://zbmath.org/1530.92278 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王丽萍” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.liping.8 “安华德·丁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:din.anwarud “吴鹏” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wu.peng (无摘要) 丙型肝炎病毒感染多尺度模型的全局动力学 https://zbmath.org/1530.92280 2024-04-15T15:10:58.286558Z “王,夏” https://zbmath.org/authors/?q=ai:wang.xia “孟欣” https://zbmath.org/authors/?q=ai:meng.xin “荣,李斌” https://zbmath.org/authors/?q=ai:rong.libin 总结:丙型肝炎病毒(HCV)可以通过两种不同的方式感染:病毒-细胞感染和细胞-细胞传播。这些感染促使两种适应性免疫反应的激活:细胞毒性T淋巴细胞反应和抗体反应。在本文中,我们通过建立一个多尺度模型来研究丙型肝炎病毒的动力学,该模型包括两种感染模式以及两种免疫反应。我们导出了该模型的病毒基本繁殖数和四个免疫繁殖数。我们确定了五个平衡点,其存在取决于病毒的基本繁殖数和免疫繁殖数的值。我们还利用Lyapunov函数建立了平衡点的全局渐近稳定性,这进一步强调了上述再生产数对模型整体稳定性的深刻影响。 空间异质环境中具有非局部扩散的年龄结构型口蹄疫的渐近特征 https://zbmath.org/1530.92284 2024-04-15T15:10:58.286558Z “杨俊元” https://zbmath.org/authors/?q=ai:yang.junyuan “龚美嘉” https://zbmath.org/authors/?q=ai:gong.meijia “孙桂权” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sun.guiquan 在本文中,作者建立并研究了一个口蹄疫传播模型,该模型考虑了两个重要的传播因素,即年龄结构和空间异质性。首先,利用Hille-Yosida定理研究了非局部扩散系统解的适定性,然后,给出了一种广义方法,即允许计算下一代算子的更新过程。然后,作为全局动力学的阈值参数的基本再现数被获得作为该算子的谱半径。利用Krasnoselskii不动点定理给出了非平凡稳态存在性的完整证明,并利用比较原理证明了无病毒稳态的全局稳定性。还研究了在完全隔离的情况下,小扩散对口蹄疫传播的影响。数值模拟研究了非局部扩散对疾病传播的影响。审查人:Attila Dénes(Szeged) 具有渗透延迟的扩展Klausmeier-Gray-Scott模型的分岔分析 https://zbmath.org/1530.92302 2024-04-15T15:10:58.286558Z “李,静” https://zbmath.org/authors/?q=ai:li.jing.16 “孙桂权” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sun.guiquan “郭遵光” https://zbmath.org/authors/?q=ai:guo.zuguang 小结:考虑到降雨以时间为代价渗入土壤,我们基于广义克劳斯迈尔-格雷-斯科特模型建立了一个具有渗透延迟的扩展植被-水模型。此外,考虑到某一地区的降水量基本平衡,选择植被死亡率作为关键参数。通过动力学理论分析,随着植被死亡率的增加,植被存在稳态的数量从2个变为1个,然后变为0个,但裸地状态始终存在。水分入渗延迟和空间因素对裸土状态的稳定特征没有影响,但与ODE系统相比,它导致了植被存在稳态下非空间系统和空间系统的周期振荡模式的发生。此外,空间因素的引入使得鞍节点稳定。相关空间因子的增加可以扩大双稳态区域,即植被存在和裸露土壤稳态共存,增加植被可持续存在的可能性。所得结果有助于理解植被死亡对植被系统的显著影响,为研究植被与水的相互作用和植被系统的演化发展提供了一定的理论依据。{{\版权所有}2022威利期刊有限责任公司} 巴提斯模仿的生态进化动力学 https://zbmath.org/1530.92312 2024-04-15T15:10:58.286558Z “Tomizuka,Haruto” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tomizuka.haruto “玉夜,大志” https://zbmath.org/authors/?q=ai:tachiki.yuya 摘要:巴提斯模仿是一种策略,在这种策略中,适口的被捕食物种(模仿特异性)与不适口的受捕食物种相似,具有警戒性(模式特异性)。从进化意义和生态后果的角度对巴提斯模仿进行了理论研究。然而,尽管生态进化反馈的重要性,模仿复合体的进化和种群动力学长期以来一直被分开研究。先前对模拟复合体动力学的研究表明,由于食肉动物将适口和不适口物种混为一谈,导致不适口的物种灭绝的可能性很高。如果适口物种的丰度与不适口物种相比较大,那么不适口和适口物种受到的捕食压力将变得严重,导致不适口的物种灭绝。我们假设,当不美味物种变得稀少时,美味物种进化为与不美味物种不相似的物种,因为这种情况不再有利于美味物种模仿不美味物种。在这里,我们构建了不好吃和美味物种的生态进化动力学,并证明了在以往的理论研究中被忽视的美味物种的进化过程可以拯救不好吃物种免于灭绝。我们基于信号检测理论对捕食者的觅食决策进行了建模。我们假设适口物种是在一个特征空间中进化的,在这个特征空间中,模仿和隐秘表型的适应谷的两侧都有单独的适应峰。然后,我们推导了平衡点的稳定性条件。结果是,当不好吃物种很少时,适口物种中隐藏表型的进化被驱动,这通过降低被攻击的概率减轻了不好吃物种的捕食压力。这可能有助于将不好吃的物种从灭绝中拯救出来。